EN
Miten lisätä PCB-koottavuuden tehokkuutta käyttämällä Smt pick and place -kone
Pintaliitoskäyttöinen teknologia (SMT) on vallannut elektroniikkakooton mahdollistaen komponenttien asettamisen suoraan piirilevyille ilman reikien poraamista. Tämä poikkeaa vanhasta reikäkootosta ja tarjoaa kolme pääetua: pienemmän koon ja painon (koska laitetta voidaan suunnitella ilman raskasta teräskarkeja ja vähemmällä mekaanisilla osilla), suuremman luotettavuuden ja piirikortin tiheyden (joka mahdollistaa enemmän toiminnallisuuksia käyttäen vähemmän osia) sekä kolmiulotteisten rakenteiden valmistamisen, joita ei voida toteuttaa perinteisillä menetelmillä.
Pick-and-place-kone on tärkein laite SMT-linjalla, ja se asettelee komponentteja tarkasti piirilevyille, joille on ennen juotospastaa levitetty juotospasta. Räätälöidyt pick-and-place-päät imuteillä nostavat osat keloilta/käystä, jonka jälkeen näköjärjestelmät tarkistavat osien asennon ja asennontarkkuuden ±0,01 mm. Näillä järjestelmillä käsitellään passiivikomponentteja kooltaan 0,4x0,2 mm suurimpiin QFP-koteloituun (quad-flat package) muotoon, ja niiden tuotantokapasiteetti ylittää 50 000 asennusta tunnissa, mikä on välttämätöntä nykyaikaisten elektroniikkatuotteiden tehokkaassa valmistuksessa.
3 tehokkuuden ajajaa PCB-asennuksessa
Nykyään pintaliitosvalmistuksessa saavutetaan huippuhyötysuhde kolmen teknologisen perustan avulla:
Monipäisen järjestelmän konfiguraatiot (4-8 päätä)
Modulaariset monikäyttöpäät suuttavat asennussyklejä mahdollistamalla komponenttien käsittelyn samanaikaisesti. Tuotantolinjat, jotka käyttävät 4–8 itsenäisesti ohjattua päätä, saavuttavat 70 % nopeammat asennustoiminnot verrattuna yksittäisen pään koneisiin. Jokainen robottipää nappaa komponentteja samanaikaisesti siirtoliikkeiden aikana, mikä poistaa tuottamattomat paluumatkat syöttöimille – erityisen tärkeää piirilevyillä, joissa on yli 5 000 asennetta.
Näköalustuksen tarkkuus (±0,01 mm)
Korkean resoluution optiset järjestelmät havaitsevat sijainnin poikkeamat aina ±0,01 mm tarkkuudella reaaliaikaisen fiducial-tunnistuksen avulla. Nämä järjestelmät kompensoivat PCB:n vääntymistä, lämpölaajenemista ja syöttöjärjestelmän toleranssien hajaantumista käytön aikana, mikä vähentää reflow-kierron jälkeisiä kohdistusongelmia 40 % – erityisesti mikro-BGA-pakkauksilla ja 01005 passiivikomponenteilla.
Syöttöjärjestelmän optimointistrategiat
Älykäs syöttöhallinta minimoituu materiaalinkäsittelyn pullonkaulat synkronoidulla nauhan etenemisellä ja ennakoivalla komponenttiseurannalla. Strateginen syöttöasennus vähentää robottipään matkaa, kun taas automaattinen leveyden tunnistus vähentää vaihtoajan 50 %:lla.
Automaation vaikutus tuotantometriikkaan
Tuotantokapasiteetti vertailussa: Manuaalinen vs Automaattinen (25k vs 50k CPH)
Manuaalinen PCB- kokoonpano on rajoitettu ~25,000 komponenttiin tuntia kohti (CPH) johtuen ihmisen rajoituksista, kun taas automaattiset SMT-koneet saavuttavat 50,000+ CPH. Tämä 50 %:n tehokkuuden parannus vähentää tuotantosyklejä ja optimoi tilan käyttöä lisäämättä työvoimakustannuksia.
Virheiden määrän väheneminen älykkään optisen tarkastuksen kautta
Integroidut tarkastusjärjestelmät havaitsevat mikrovirheitä, kuten tombstoning ja juotosiltausta, tuotantolinjan nopeudessa. Reaaliaikainen virheiden tunnistus estää myöhempiä korjaustöitä, ja alan analyysit osoittavat, että automaattinen tarkastus vähentää kustannuksia jopa 90 % verrattuna manuaalisiin tarkistuksiin.
Edistynyt koneominaisuudet tuotannon parantamiseksi
Dynaaminen Z-akselin säätö mikrokomponentteihin
Pienten komponenttien (alle 0,4 mm) kohdalla päästään säätämään suuttimen korkeutta kesken asennuksen avulla, jolloin toleranssien kertymäongelmat ratkaistaan. Adapatiivinen voimakalibrointi (2–30 g) estää komponentin pystyyn asettumista takaen yhtenäisen juotosmassan käytön.
Koneoppimiseen perustuva komponenttien tarkistus
Konvoluutioneuroverkot analysoivat kuvatietoja virheiden havaitsemiseksi 99,92 % tarkkuudella, vähentäen asennusvirheiden läpivuotoa 70 % verrattuna perinteiseen tarkastukseen.
Suutinten vaihtojärjestelmät eri erien tuotantoon
Robottikarusellit mahdollistavat ±2 s suutintenvaihdot passiivisista 01005-komponenteista 50×50 mm QFN-paketteihin, jolloin vaihdosjätettä vähenee 40 %.
Järjestelmäintegraation parhaat käytännöt
SPI-asennusjuotoksen suljettu säätöjärjestelmä
Suljetut säätöjärjestelmät yhdistävät juotosmassan tarkastuksen (SPI), asennuskoneet ja juotokset reaaliaikaisella datan jakamisella. Valmistajat raportoivat 30 % vähemmän juotosteknisia vikoja automaattisten säätöjen kautta.
MES-tietojen integrointi reaaliaikaisiin säätöihin
Valmistuksen ohjausjärjestelmät (MES) keräävät läpäisyasteen mittareita ja viallista tuotantoa koskevia tietoja voidakseen tehdä dynaamisia optimointeja. MES-järjestelmien integrointia hyödyntävät toimipisteet ylläpitävät 95 %:n käyttöaikaa muuttamalla suorituskykymittarit ennaltaehkäiseviksi toimiksi.
ROI-laskentakehys
Keskeytysten kustannukset vs. koneiden käyttöaika (OEE-analyysi)
Merkityt pysäytykset voivat maksaa jopa 5 000 dollaria tunnissa. Koneet, jotka saavuttavat 85 %:n laitteen käyttötehokkuuden (OEE), tuottavat 17 % enemmän liikevaihtoa kuin ne, jotka ovat 70 %:ssa, lyhentäen takaisinmaksuaikaa jatkuvan läpäisyasteen ja viallisten määrän vähentämisen kautta.
UKK
Mikä on pintaliitosasennustekniikka (SMT)?
Pintaliitosasennustekniikka (SMT) on menetelmä elektroniikkapiirien valmistukseen, jossa komponentit asennetaan suoraan painetun piirilevyn (PCB) pinnalle.
Miten SMT parantaa piirilevyjen kasausta?
SMT mahdollistaa pienemmien, kevyempien ja luotettavampien komponenttien käytön, lisää piiritiheyttä ja mahdollistaa monimutkaisten kolmiulotteisten rakenteiden toteuttamisen.
Mitkä ovat keskeiset tuottavuuden ajajat SMT:ssa?
Kolme päätäytävää tekijää ovat monipäisen järjestelmän konfiguraatiot, näköalustuksen tarkkuus ja optimoidut syöttöjärjestelmät, jotka edistävät tehokkuuden kasvua ja vähentävät virheiden määrää.
Miten automaatio vaikuttaa tuotantometriikkaan SMT:ssa?
Automaatio parantaa komponenttien asennusnopeutta huomattavasti, vähentää virheitä ja alentaa käyttökustannuksia, mikä johtaa tuotantometriikan parantumiseen.
Mikä on koneoppimisen vaikutus SMT:hen?
Koneoppiminen auttaa komponenttien varmistamisessa, vähentää virhesuhteita ja parantaa asennustarkkuutta edistyneellä datan analysoinnilla.